2016, Vol.36
②. 广州海洋地质调查局, 国土资源部海底矿产资源重点实验室, 广州 510760)
利用生物标志化合物的方法恢复陆地古植被是研究全球气候变化的一种有效方法。从未被扰动的海洋沉积物中提取出的陆源类脂物良好地记录了源区古植被的变迁历史，因而该方法已广泛应用于古植被和古环境的重建研究中[1-7]。
为了适应周围环境的变化，植物在与外界接触的表层往往会产生一种保护性物质，即叶蜡[8]。叶蜡的化学成分包含有烷烃、 酚类、 醇类等[9]。其中陆地高等植被叶蜡中的正构烷烃的碳原子数集中在C25-C35之间[10]，通常含量最高的基本是nC29或nC31，并且具有明显的奇多偶少（奇数碳原子的正构烷烃较相邻的偶数碳原子的含量高）的特征[9, 11]。长链正构烷烃，作为生物标志化合物，能够经受相应的生物化学反应，以稳定的化学结构保留在地质体中[12]。其有几个代表性的地球化学参数指标，如碳优势指数（Carbon Preference Index，简称CPI）、 ∑Odd（C25-33）、 平均碳链长度（Average Chain Length，简称ACL）、 碳链比值（例如C31/C27，C31/（C31＋C29））和δ13Cn-alkane 等，为判识沉积物的来源、 陆源物质供应量、 植被类型变化等提供了重要参考。
碳优势指数（CPI），主要指示正构烷烃的奇偶优势，常用来反映沉积层所含有机质成熟度[13]。通常来说，当CPI接近1时，表明正构烷烃分布无明显的奇偶优势，有机质的成熟度较高； 当CPI大于1.5时，则表明正构烷烃的分布具有明显的奇偶优势。现代陆地高等植物合成的正构烷烃具有明显的奇偶优势，所以其CPI值相对较高，约5-10[14, 15]。此外，藻类和细菌来源的烷烃分布也缺乏明显的奇偶优势，CPI值明显低于陆源高等植物，Hayakawa等[16]和Ternois等[17]曾报道海洋沉降颗粒物中较低的CPI值在1.0-1.9之间，因此海洋沉积物中较低的CPI值也可能指示较多的海洋自生来源的物质沉积[18]。
∑Odd（C25-33）为nC25、 nC27、 nC29、 nC31和nC33含量之和，常用作为陆源输入的替代性指标[2, 19-21]。高等植物表皮上的叶蜡通常会在雨和风的作用下，被搬运至海洋沉积下来[22, 23]。因而入海口或离岸较近的区域长链正构烷烃的含量较高。例如，南海地区[21]、 非洲西海岸[2]、 非洲奥果韦河（Ogooué River）和刚果河（Congo River）入海口[19]。Bendle等[20]在研究西太平洋和南大洋纬向大气有机物质运移时，也发现在有较强烈陆风的区域更易出现叶蜡含量高的情况。
平均碳链长度（ACL），表示沉积物中长链正构烷烃的平均碳数。相对于温带地区生长的植物来说，干旱热带、 亚热带地区的植物易于产生偏长的长链正构烷烃[24]。非洲地区从赤道地区向南的方向上，植被逐渐由热带雨林转变为非洲草原，与此同时nC29的含量有逐渐降低的趋势，而nC31和nC33的含量出现逐渐升高的趋势[3, 7, 25]。另外，有研究指出ACL或碳链比值与其单体碳同位素值的变化趋势相似，链长指数增加，叶蜡烷烃碳同位素正偏，C4植被增多[2, 3, 20, 26]，表明ACL能够粗略指示草本-木本植被丰度的相对变化： 其值增大，表明草本植被优势增强； 而其值降低，则表明木本植被相对增多。
δ13Cn-alkane，单体正构烷烃的碳同位素，其与植物光合作用途径有着密切的联系，用于指示C3/C4植被类型的变化[27, 28]。全球范围内大概有27万种陆地植物，其中约90%的植物利用C3光合作用[27]，而约1.7万种陆地植物利用C4光合作用[28]。不同的光合作用会导致叶片不同程度的富集12C，从而表现出不同单体正构烷烃δ13C的特征： C3植物主要变化范围在-29‰到-39‰； C4植物在-14‰到-26‰[7, 29-32]。
1.2 南海地区利用叶蜡正构烷烃恢复古植被信息的研究现状利用南海沉积物恢复古植被信息，最为关键的是沉积物源区问题。南海周边众多河流，例如湄公河、 红河和珠江，以及小型山地河流常年注入南海，向南海输送达570Mt/a的陆源物质[33, 34]，而南海北部接受的沉积物量就达到了260Mt/a[35]。珠江流域常年处于温暖湿润的气候条件下，加之云南、 贵州等地区强烈的构造活动，使得珠江成为南海北部沉积物供应的重要来源之一[36, 37]。此外，由于地震以及台风等频发，剥蚀作用严重，使得台湾也成为南海北部沉积物供应的重要来源[34]。因而，在本文中我们假定陆地粉尘输入相对较少，可忽略，从而由南海北部沉积物恢复得到的古植被信息主要反映了周边陆地河流流域的植被变迁。
南海周边陆地古植被的探究，早在20世纪90年代就已经开始，其研究主要集中在更新世尤其是全新世以来的孢粉记录，并得到了较为一致的结论： 南海南部末次盛冰期以来并没有出现大幅度的草本/木本植被变迁[38]； 南海北部及大陆架区域草本植物表现出冰期多-间冰期少的特征[39-41]。
利用生物标志化合物的方法来探究南海周边陆地植被的变迁开始较晚。研究者们通过调查南海北部MD05-2904孔[42]和17937孔[43]的沉积物柱状样的正构烷烃参数，指出冰期时陆源草本植物丰度有所增加，而间冰期时相对降低，由此推测植被的变化可能与东亚夏季风的变化有关。近几年，Li等[44, 45]在研究南海西部叶蜡正构烷烃时，认为ACL受源区气候干湿变化的影响较大，这种显著的干湿变化与赤道地区水文动力演变历史存在很大关系； Hu等[46, 47]在恢复南海南沙地区近30ka以来的古环境过程中，获得了南海南部地区第一批单体正构烷烃的碳同位素数据，指示该地区C3植被占有绝对优势； 贺娟[48]首次测试出南海北部地区MD05-2904孔的单体正构烷烃的碳同位素值，不足的是这些数据仅处于MIS 6-MIS 5过渡期，没有表现出较为连贯的变化趋势，同时其分辨率非常低。与MD05-2904站位相比，MD05-2905孔的单体正构烷烃的碳同位素研究更加成功。从MD05-2905孔沉积物中得到的末次盛冰期以来单体正构烷烃的碳同位素信息，指示末次盛冰期以来南海北部C3植被逐渐增多的趋势，推测逐渐升高的温度和逐渐加强的夏季季风可能是导致C3植被增多的原因[49]。
与地质历史时期的植被重建相比，南海地区还没有基于C3/C4植被类型分布情况的现代调查研究。本文利用遥感技术产品和现代农作物统计数据，重建了南海周边陆地C3/C4植被类型的覆盖情况； 同时，我们调查研究了南海北部表层沉积物的单体正构烷烃碳同位素记录，用于分析遥感技术得到的现代C3植被分布与海洋沉积记录之间的关系。此外，本文以MD12-3433孔为例，提取出了沉积物中的正构烷烃，并探讨了末次盛冰期以来植被类型的变迁。
2 研究材料与方法 2.1 现代植被类型调查方法不同植被类型丰度的调查，因遥感技术的加入变得更加的方便、 可靠。现代遥感技术能够提供植被类型、 植被覆盖度等信息，同时科学家们已经将原始遥感数据加工成更易于使用的产品。这些数字产品的出现使得调查大范围内现代植被覆盖度变化、 C3/C4植被类型的分布等成为可能[50-53]。
Still和Powell[50]利用了不同的气候数据、 植被连续分布（Vegetation Continuous Fraction，简称VCF）、 全球陆地覆盖类型（Global Land Cover Map 2000，简称GLC 2000）和农作物分布状况，绘制出了非洲地区C3/C4植被类型的覆盖度。其中，VCF是由Terra卫星数据获得的，其分辨率是250m，每个像素中都包含树木覆盖率、 非树木覆盖率和裸地覆盖率3种信息[54]。Still和Powell[50]的步骤为： 1）根据陆地气候数据，确定了非洲地区满足C4植被生长必需条件的区域； 2）将C4植被生长区域与VCF产品结合，得到了潜在的C4植被覆盖度（Potential C4 Percent Cover Layer），相应地剩余的就是潜在的C3植被覆盖度（Potential C3 Percent Cover Layer）； 3）由于VCF记录的实际上是高于5m树木的荫郁度（Canopy cover）[55]，因而将VCF中的荫郁度除以0.8，调整到林冠覆盖度[55]； 4）利用GLC 2000将潜在的C4植被覆盖度剔除掉灌木的影响，并叠加到潜在的C3植被覆盖度； 5）将C3农作物和C4农作物分别叠加在C3植被覆盖度和C4植被覆盖度上，得到了最终的C3/C4植被覆盖度。
我们利用2010年MODIS VCF[56]、 MODIS LCT（Land Cover Type，土地覆盖类型）[57, 58]和南海周边农作物植被分布[59]，绘制了南海周边陆区现代C3植被覆盖度。我们的C3/C4植被覆盖度算法是在Still和Powell[50]方法的基础上改进的。因为MODIS VCF的原始数据仅是高于5m的树木覆盖度，按照Still和Powell[50]的方法，如果要得到潜在的C4植被覆盖度，需要在假设植被覆盖度均匀并没有裸地的前提下，用100%减去高于5m的树木覆盖度。这样的计算可能会导致在叠加农作物覆盖度时出现错误： 一方面需要论证研究区域的植被覆盖度是均匀的，并且裸地分布区域是明确的； 另一方面，因为农作物的高度相对较低，2010年的VCF中低于5m的植被已经包含了C4农作物，这就意味着C4农作物被叠加了两次。所以，我们没有将VCF数据结构中的非树木覆盖度作为潜在的C4植被覆盖度，而是仅仅将树木覆盖度作为潜在的C3植被。另外，我们利用MODIS LCT数据中的灌木进行了C3植被覆盖度的矫正，详细步骤可见3.1。
2.2 有机正构烷烃的提取和测试2012年6月份中法合作“南海深部环流CIRCEA”航次（又称“MD190航次”），我们在MD12-3433站位深海沉积钻孔（19°16.88′N，116°14.52′E； 水深2125m）长度为8.2m的岩芯中获得0-3.5m的21个样品进行研究。MD12-3433站点位于南海北部陆架边缘，临近台湾海峡和巴士海峡； 在其18-19cm、 100-101cm和340-341cm的样品进行了有孔虫 14C 测年，测试在Beta Analytic实验室完成。因Faribanks0107数据库采用了更加精确的树轮计年数据以及珊瑚铀系测年结果[60]，并且能够对50ka B.P. 内的日历年进行校正，所以我们采用Faribanks0107获得长度为0-3.5m岩芯校正后的日历年年龄大约为0-25cal.ka B.P.。
本次研究选取21个MD12-3433站位的样品，并获得由广州海洋地质调查局提供的19个南海北部表层沉积物样。将冷冻干燥后的沉积物样品研磨，称取5g样品装入Teflon样品瓶中，加入一定量的角鲨烷内标。用甲醇︰CH2Cl2（1︰3）的混合溶液超声抽提，离心分离（2000r/分钟，2分钟）收集上层清液，得到总萃取液（total extrable lipids，简称TEL）； 将TEL在柔和纯净的氮气流下吹干，加入3ml 6%的KOH甲醇溶液，超声10分钟后放置过夜； 用正己烷萃取非酸类物质后，进行硅胶柱分离； 用正己烷做淋洗液，得到了非极性组分，浓缩后进行气相色谱仪器分析。MD12-3433站位样品的气相色谱测试在同济大学海洋地质国家重点实验室有机地球实验室完成； 表层样品的气相色谱-同位素比质谱测试在德国不来梅大学MARUM实验室完成。
3 结果与讨论 3.1 现代南海周边陆区C3植被丰度分布现状明确哪些植物属于C3植物、 哪些属于C4植物是绘制C3/C4植被覆盖度必须要首先解决的问题。根据光合途径的不同，植物分为C3植物、 C4植物和CAM（景天酸代谢，Crassulacean Acid Metabolism）植物，其中CAM植物仅占植物种类的5%[61]，因而在研究现代南海周边植被分布的过程中，我们将其合理忽略； 此外，我们也没有考虑属于C3植物的草本植物，因为其在生物量、 总覆盖率和生产力上均较小。因而，我们将木本植物、 灌木和具C3光合作用的农作物归为C3植物一类，而草本植物和具C4光合作用的农作物归为C4植物一类。
VCF中将高于5m的森林、 林地和高大灌木均识别为树木覆盖，而将低于5m的植被，包括矮小的灌木，归属于非树木覆盖。值得注意的是，VCF在计算高于5m的植被时，其数值实际上记录的是荫郁度，是实际林冠覆盖的0.8倍[55]。此外，我们还将LCT中的灌木分布的地区进行了粗略处理，均设置为100%的C3植被覆盖，并将其叠加到校正后的树木覆盖度上，就得到了较为准确的木本植被覆盖度，即除农作物外的C3植被覆盖度。南海周边陆地分布的农作物主要有玉米、 甘蔗、 水稻、 小麦、 木薯、 马铃薯、 大豆、 花生、 油菜、 油棕和棉花等，其中仅玉米和甘蔗属于C4植物。幸运的是，Leff等[59]已经统计了20世纪90年代全球农作物的丰度分布情况。于是，我们将C3植物农作物的覆盖度叠加到木本植物覆盖率上就得到了最终的南海周边地区“现代C3植被覆盖度”（图 1）。
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图 1 南海周边地区C3植被分布的覆盖度 Fig. 1 Percentage of C3 plants around the South China Sea |
根据图 1，我们发现C3植被在南海周边陆地基本上占据绝对优势，尤其是华南大部分地区、 台湾岛、 加里曼丹岛、 苏门答腊岛、 马来半岛、 越南北部等地区，C3植被占据绝对优势。赤道附近的加里曼丹岛、 苏拉威西岛、 苏门答腊岛和马来半岛为典型的热带气候区，常年气温高、 雨量大、 湿度大。华南地区属于热带、 副热带季风气候区，终年高温多雨，珠江流域和台湾地区月平均温度和月平均降雨量均表现出明显的东亚季风信号。这样的气候环境均有利于C3植被的生长。C4植被大多分布在中国云南省、 四川省南部和贵州省西部，柬埔寨境内同样分布较多C4植被。C4植被分布较广，可能与中国云南省及周边地区的地势有着密切联系。
该“现代C3植被覆盖度”（图 1）是否可靠？LCT[57, 58]数据依据Plant Functional Type（简称PFT）植被分类标准，提供了树木、 草地、 农作物、 灌木、 裸地等的分布范围，见图 2。从图 2a可以看出，树木占据了南海周边陆地绝大部分区域； 而“现代C3植被覆盖度”中也基本符合区域分布情况，尤其是华南地区、 加里曼丹岛、 苏门答腊岛和马来半岛。但是LCT的树木分布区域与“现代C3植被覆盖度”在中南半岛地区和中国云南省及周边却出现明显的差别。中南半岛分布有广泛的农作物，这些农作物主要为C3植被； 而中国云南省及周边地区主要以树木为主，但是在“现代C3植被覆盖度”中却显示出明显的低值。出现这样的情况可能有以下方面的原因： 一方面，LCT数据的算法是植被类型的加权平均（an accuracy-weighted vote）（来自MCD12Q1的用户手册），其含义是单元像素中分布占主要地位的植被类型，也就是存在树木的分布范围内草本和C4植物农作物的覆盖度高于木本覆盖度的现象； 另一方面，根据Leff等[59]的研究，属于C4植物的玉米和甘蔗在珠江流域分布广泛； 此外，也可能是遥感数据在成像过程中受到复杂地貌地形等的影响，出现遥感影像失真的情况。必须指出的是，本文的遥感数据来自2010年，而且所用的农作物分布数据源自20世纪90年代，因而本文中的“现代C3植被覆盖度”还有进一步改进空间，同时应通过实地勘察加以佐证。
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图 2 南海周边木本、 草本、 农作物分布情况（a）和周边灌木、 城市、 裸地分布情况（b）数据来源于https://lpdaac.usgs.gov Fig. 2 The distribution of trees，grasses，crops （a） and the distribution of shrubs，urban and snow bare areas （b） around the South China Sea（data from https://lpdaac.usgs.gov） |
3.2 南海北部表层沉积物与周边陆区C3植被分布的关系
LCT[57, 58]数据显示（图 2b），南海周边的冰川的覆盖面积占研究区域的0.0853%； 裸地和植被稀疏地带的覆盖面积占研究区域的0.0846%； 城市分布面积相对较大，覆盖面积占研究区域的0.3692%。三者的覆盖面积占研究区域的仅约0.5%，相对于整个研究区域来说，可以将此三者的影响忽略。也就是南海周边陆地几乎没有植被稀疏或裸露的区域。因而可以提出合理的假设： 南海周边植被分布是均匀的。从而可以根据C3植物覆盖度得到C4植物覆盖度。另外，将C3植物和C4植物的δ13C31端元值分别假设为-36‰和-21‰[32]，可以得到南海周边陆地植被稳定碳同位素分布图（图 3a）。
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图 3 南海周边C3、 C4植被13C31的分布情况（a）和南海北部表层沉积物13C31 Fig. 3 The average 13C31 distribution of C3 and C4 plants around the South China Sea （a） and the 13C31 distribution of surface sediment samples in the northern South China Sea（b） |
图 3中可见，华南大部分地区、 台湾岛、 加里曼丹岛、 苏门答腊岛、 马来半岛、 越南北部等地区的δ13C31值更加接近于-36‰。在中国云南省、 四川省南部和贵州省西部，柬埔寨境内δ13C31值则明显更加接近于-21‰。图 3中红色线框为珠江流域的大致范围，该范围内陆地部分的单体碳同位素平均值约为-30.6‰，而台湾岛的平均值约为-31.7‰。
根据遥感数据得到陆地植被稳定碳同位素分布与南海北部表层沉积记录较为一致。南海北部表层沉积物δ13C31数据（表 1）分布范围在-28.2‰到-30.7‰，平均值为-29.3‰； 高值区域主要分布在研究区域的西部，相应的低值主要分布在靠近台湾岛区域（图 3）。这样的记录与珠江流域的平均δ13C31记录（图 3红色线框区域）更加接近。相对珠江流域来说，海洋沉积物正构烷烃碳同位素较高，尤其是海洋表层沉积物研究区域西部（图 3b）。这种偏高可能是陆地沿海区域对陆源输入的贡献量较大所致。
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表 1 南海北部表层沉积物nC31的碳同位素值 Table 1 δ13C31 of surface sediment samples from the northern South China Sea |
此外，遥感数据得到的记录与约2ka前的海洋沉积物记录[47, 49]和约1ka前的内陆湖泊沉积记录[62]也存在较好的一致性。南海周边全新世时期的孢粉研究发现植被类型变迁较弱[39, 63, 64]。也就是说南海周边地区约晚全新世时期的记录与现代的记录相似。例如，南海北部MD05-2905孔约2ka的δ13Calk记录大概在-30.5‰[49]，这与遥感数据得到的珠江流域的平均值极为接近； 南海南部17926孔约2ka的δ13C31为-31‰[47]，同样与周边陆地的现代记录（图 3a）也极为接近； 约1ka的泸沽湖沉积记录的δ13C31约为-30.5‰[62]，这也与遥感数据获得的结果较为一致。
据此，我们认为南海北部沉积物中的正构烷烃记录能够反映南海北部陆地周边植被变迁，尤其珠江流域。
3.3 MD12-3433站位记录的正构烷烃来源、 含量与陆源物质供应MD12-3433站位沉积物中正构烷烃的CPI在1.6-4.3范围内变化，在末次盛冰期时达到最大，而在晚中全新世达到最低（图 4a）： 末次盛冰期初期达到最大值4.2，而后降低至3.6，又逐渐增大了约0.5，此后再次缓慢地降低至2，新仙女木事件期间出现短暂的升高，升高幅度约为0.4，在全新世初期再次出现明显的震荡，震荡幅度0.3左右，而后全新世期间CPI基本维持在1.7。与陆地高等植物相比，该站位沉积物中的正构烷烃CPI相对较低，尤其是全新世时期。造成CPI低的原因可能有石油混合物、 有机质的降解和成岩作用、 成熟度高的碎屑物质的混合以及原位海洋生物等的混合多种因素[44]。就研究岩芯所处位置而言，全新世期间该区域存在石油污染的说法似乎有些不合理； 其次，随着时间的延长，微生物降解和成岩作用理应导致更低的CPI值，但是冰期或南海其他岩芯更长时间序列的记录并没有这样的关系[42-45]； 第三，冰期时，南海海平面降低，大陆架暴露，早期已沉积的一些碎屑物质会随新的沉积物传递到海洋沉积物中，而冰期时CPI较高，该时期的陆源物质的混入不会使CPI降低； 第四，高海平面时期，陆源物质输入相对减少，而海洋生物的贡献相对增加，较低的海洋生物的CPI可能导致沉积物中CPI的降低[44]，加之，已有研究发现南海东北部深海陆坡的沉积物，冰期时陆源有机质输入明显高于全新世间冰期[65]。即便如此，同位素的研究显示海洋沉积物高分子量的烷烃仍然以陆源高等植物的正构烷烃占据绝对优势[49]。可见CPI的显著变化并不是物质来源发生改变，而是海洋生物的贡献增加，导致陆源物质输入的信号降低。因而，我们认为末次盛冰期以来MD12-3433孔沉积物中的nC25-nC33主要来源于陆地。
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图 4 MD12-3433站位沉积物中正构烷烃参数 （a）CPI—碳优势指数，（b）ACL—平均碳链长，（c）∑Odd（C25-33）—奇数碳nC25-nC33的总含量； MD05-2906站位孢粉百分含量[64]： （d）草本花粉，（e）松属花粉，（f）木本花粉（不包括松属花粉） Fig. 4 n-Alkane indexes for MD12-3433. （a）CPI—carbon preference index，（b）ACL—average chain length， （c）∑Odd（C25-33）—the content of long-chain odd-carbon number alkanes； Pollen percentages from the core MD05-2906[64]： （d）Herb%，（e）Pinus%，（f）Trees%（without Pinus） |
∑Odd（C25-33）整体上也存在末次盛冰期初期维持较高水平，中晚全新世维持在较低水平整体降幅达约580ng/g（图 4c）。∑Odd（C25-33）从末次盛冰期初期开始小幅降低，在约20ka处出现了再次升高的情况，末次盛冰期之后快速从约780ng/g降低到12.6ka处的234.9ng/g，在全新世初期存在短暂微弱升高后迅速降低至200ng/g，并且全新世期间基本维持该水平（图 4c）。其他研究也发现南海地区长链正构烷烃含量的变化趋势与冰期-间冰期旋回有较好的一致性[42, 43]，这是因为南海沉积物中正构烷烃总量主要受控于由海平面升降导致陆源物质输送量的变化[21]。冰期时，海平面降低，暴露的陆架受到风化剥蚀，流经大陆架的古河系更易将陆源沉积物带入到南海深水区，从而增加了陆源沉积物的输入[66]。此外，可能陆地上植被丰度的变化同样会影响长链正构烷烃输入量变化。过去50ka以来南海北部草本植物量、 木本植物量相对量有较明显的变化[39, 40]，这可能会造成某一单体正构烷烃，例如草本易于生成的nC31、 木本易于生成的nC29的含量发生明显变化，但对∑Odd（C25-33）或∑C25-33的影响并不大。而南海南部在冰期时依旧比较湿润，周边陆地植被类型变化不大[40, 47]。可见南海地区长链正构烷烃的含量可以很好的指示海平面的变化： 在冰期时较高，在间冰期时较低。已有研究发现南海地区末次盛冰期海平面较低，较现代降低约100-120m[67]，在新仙女木事件前后，海平面发生急剧上升，大约在2ka期间升高100m[67]，在全新世期间基本维持在现有高度。
ACL的变化范围为28.5-29.5，同样表现为末次盛冰期期间较高，全新世期间较低： 末次盛冰期初期，处于较大值约29.4，从末次盛冰期之后开始逐渐降低，在新仙女木事件期间和全新世初期发生了2次短暂快速地降低事件，幅度达0.2，之后ACL再次快速地降低至28.6，并在中晚全新世基本保持在此状态（图 4b）。以往研究显示ACL与植被类型变迁有紧密的联系[7, 24-26]，ACL增加，指示草本植被增多，反之，表明木本植被增多[68, 69]。MD12-3433孔沉积物正构烷烃的ACL变化趋势与南海北部钻孔MD05-2906的孢粉数据（图 4d-4f）[64]对比，结果它们表现出较为一致的变化。与MD05-2906孔孢粉数据的18-15ka与15.0-12.5ka期间对比发现，树木（不包含松属）花粉记录明显升高，同时草本花粉记录明显降低，而同一时期ACL同样显示了一次升高变化（图 4b、4d和4f）。孢粉数据清晰的显示出12.5-8.7ka期间草本植被花粉降低约35%，松属花粉升高约30%，同样ACL也存在幅度约0.2的降低和升高情况（图 4b、4d和4e）。11.3-9.8ka期间松属花粉快速升高的原因可能是加强的夏季季风导致降雨增强，从而导致陆源输入增强[64]，并且同一时期南海北部也显示出了较低的盐度[66]。此外，孢粉数据12.5-8.7ka期间前后，是由草本植被占优势的情况转变到了木本植被占优势的情况，而此期间ACL的记录也存在这样的转变（图 4b和4d-4f）。
4 小结现代调查结果显示南海周边陆地，包括华南大部分地区、 台湾岛、 加里曼丹岛、 苏拉威西岛、 苏门答腊岛、 马来半岛、 越南北部等地区，C3植被占据绝对优势。而C4植被大多分布在中国云南省、 四川省南部和贵州省西部，柬埔寨境内同样分布较多C4植被。
南海北部表层沉积物δ13C31数据分布范围在-28.2‰到-30.7‰，与遥感数据得到陆地植被稳定碳同位素分布较为一致，因此我们认为南海北部沉积物正构烷烃记录了周边陆地植被的变迁。
MD12-3433孔正构烷烃的参数记录： 1）CPI在末次盛冰期高，在全新世低，造成CPI低的原因是陆源与海源沉积物相对量的变化； 2）∑Odd（C25-33）也在末次盛冰期高，在全新世低，主要受南海海平面变化的控制； 3）ACL同样是末次盛冰期高，在全新世低，指示末次盛冰期C4植被增多，而全新世时期C3植被增多。
致谢: 感谢贺娟和黄恩清在实验过程中提出的建议，以及王慧在实验测试中为我们提供的帮助； 还需要特别感谢的是审稿老师，他们建议性的修改意见使论文得以完善。
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Abstract
Changes of terrestrial vegetation which are recorded by leaf wax from higher plants are in response to paleoclimate changes. Several indexes of n-alkanes derived from leaf wax, including CPI, ∑Odd (C25~33), ACL and δ13Cn-alkane are used to indicate changes of sediment sources, the terrestrial input and vegetation types. We collect the remote sensing dataset of the Land Cover Type and the Vegetation Continuous Fraction from LP DAAC, and preliminarily investigate and calculate the C3/C4 plant coverage around the South China Sea(SCS). Our results show that the C3 plants hold the dominant position, especially in South China, Taiwan Island, Kalimantan Island, Sumatra, Peninsular Malaysia and the North Vietnam, while C4 plants are mostly distributed in Yunnan Province and Cambodia. We also calculate average δ13C31 of Pearl River basin(30.6 ‰)and Taiwan Island(-31.7 ‰)from remote sensing productions. We extract n-alkanes of 19 surface samples on the northern South China Sea to research the relationship between results of the remote sensing dataset and surface sediment records on the northern SCS. δ13C31 of these surface samples ranges between -28.2 ‰ and -30.7 ‰ and is more consistent with the average δ13C31 of Pearl River basin, thus we consider that vegetation changes of Pearl River basin are recorded by n-alkanes in sediment of the northern SCS. Besides, we also show our research on samples at 0~3.5m depth(ca.25cal.ka B.P.)of core MD12-3433(19°16.88'N, 116°14.52'E; 2125m water depth) from the northern SCS as an example to further illustrate the implications of n-alkanes indexes. The carbon preference index (CPI) values of the MD12-3433 core range from 1.6 to 4.3, with the lowest value at Late-Mid Holocene and the peak value at the Last Glacial Maximum(LGM). During high sea level periods, a relative lower terrestrial input is counteracted by increasing accumulation of marine-source particles, resulting in reduced CPI. Thus we deem that the source of the n-alkanes was mostly from terrestrial higher plants. ∑Odd(C25~33)of the MD12-3433 core drops as much as ca.580ng/g from ca.780ng/g during the LGM to ca.200ng/g during the Mid-Late Holocene. It implies that sea-level changes act as a decisive factor in ∑Odd(C25~33)in the SCS. The average chain length(ACL)of MD12-3433 core varies from 28.5 to 29.5 with an average value of ca.29.4 during the LGM, an average value of ca.28.6 during the Mid-Late Holocene. We suggest that, during the early LGM, C4 plants expanded under a relative dry climate. Afterwards, wet and warm climate enabled C3 plants to keep a high and stable level in the Middle and Late Holocene.